国家自然科学基金(40501056)
- 作品数：7 被引量：147H指数：7
- 相关作者：秦承志朱阿兴裴韬李宝林杨琳更多>>
- 相关机构：中国科学院北京师范大学中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院“百人计划”土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 简化数字地形分析软件(SimDTA)及其应用——以嫩江流域鹤山农场区的坡位模糊分类为例被引量：32
- 2009年
- 为了在精细尺度下定量刻画地形特征,给地理建模提供更准确的定量地形参数,克服当今应用领域中常用商业软件的局限性,本研究讨论了面向栅格DEM的"简化数字地形分析软件"(SimDTA 1.0版本)。SimDTA实现了诸多计算局域和区域地形属性、定量描述地形部位信息的现有算法,以及新建算法。例如,针对一个实际的应用问题——坡位模糊分类,采用以坡位典型位置作为原型的新思路,在SimDTA中,实现了一个新的坡位模糊分类方法,能够克服现有其他方法忽略空间位置信息等问题。这一坡位模糊分类方法和SimDTA中实现的其他功能相结合,形成了一套完整的坡位模糊分类流程。本文通过在东北嫩江流域一个小区的实际应用和讨论来体现SimDTA的有效性和实用性。
- 秦承志卢岩君包黎莉朱阿兴邱维理程维明
- 关键词：数字地形分析坡位
- DEM栅格分辨率对多元线性土壤－景观模型及其制图应用的影响被引量：18
- 2008年
- 以亚热带丘陵地区为对象，以该区4km×3km的5m、10m、15m、20m、25m、30m数字高程模型（DEM）为基础，建立多元线性土壤－景观模型，并应用该模型预测研究区内土壤表层有机质含量分布，进而比较不同分辨率DEM中土壤－景观模型及其预测制图的精度。结果表明：在本研究区11km。范围内，随着DEM栅格分辨率降低，坡度、曲率、比汇水面积（对数）频度均表现出了向其中值区集中的趋势；地形因子的这一变化规律对土壤－景观模型的影响较小，例如模型的变量、变量系数及R^2在不同分辨率DEM中的差异很小；但地形因子的这一变化规律对模型预测制图的精度具有较大影响，各项指标均说明，模型在10－25mDEM中的制图精度较高，而在更高分辨率（5m）或更低分辨率（30m）DEM中较低。本研究结果对其他亚热带丘陵地区具有一定的指示意义。
- 孙孝林赵玉国秦承志李德成赵量张甘霖
- 关键词：DEM分辨率土壤有机质地形因子
- 平缓地区地形湿度指数的计算方法被引量：22
- 2006年
- 地形湿度指数(topographic wetness index)可定量模拟流域内土壤水分的干湿状况,在流域的土壤及分布式水文模型等研究中具有重要的意义。但现有的地形湿度指数计算方法在应用于地形平缓地区时会得到明显不合理的结果,即在河谷地区内,地形湿度指数仅在狭窄的汇水线上数值较高,而在汇水线以外的位置则阶跃式地变为异常低的地形湿度指数值。本文针对此问题对地形湿度指数的计算方法提出改进:以多流向算法MFD-fg计算汇水面积,相应地以最大下坡计算地形湿度指数,再基于一个正态分布函数对河谷平原地区内的地形湿度指数进行插值处理。应用结果表明,所得地形湿度指数的空间分布不但能合理地反映平缓地区坡面上的水分分布状况,并且在河谷地区内地形湿度指数值也都比较高,其空间分布呈平滑过渡,因而整个研究区域的水分分布状况得到了比较合理的反映。
- 秦承志杨琳朱阿兴李宝林裴韬周成虎
- 关键词：DEM插值
- 应用模糊c均值聚类获取土壤制图所需土壤-环境关系知识的方法研究被引量：46
- 2007年
- 在没有土壤普查专家及土壤图的地区,获取土壤环境间关系的知识是基于知识进行预测性土壤制图中的关键问题。本文建立了一套应用模糊c均值聚类(Fuzzyc-means,FCM)获取土壤环境间关系知识的方法:得到对土壤形成发展具有重要作用的环境因子,建立环境因子数据库;对环境因子进行模糊聚类,得到环境因子组合隶属度分布图;根据隶属度值确定野外采样点;将环境因子组合与土壤类型对应,进而提取土壤-环境关系知识。为检验该方法的有效性,应用所得知识进行土壤制图,通过独立采样点对土壤图进行精度评价。本文在黑龙江鹤山农场一个研究区的应用结果表明,该方法仅需要少量的野外采样即可获得有效的土壤-环境关系知识,为预测性土壤制图提供必需的依据,同时也显著提高了野外采样的效率。
- 杨琳朱阿兴李宝林秦承志裴韬刘宝元李润奎蔡强国
- 坡位的分类及其空间分布信息的定量化被引量：20
- 2009年
- 综合分析了目前不同的坡位分类系统,提出了坡位的二级分类系统。为了能够进一步定量描述自然界中普遍存在的坡位间的渐变现象,针对现有的坡位空间渐变信息定量化方法中忽视空间位置信息等不足之处,介绍了基于典型位置相似度的模糊推理方法。以东北平缓地形条件的实验小区为例,本方法被用于提取本文给出的11类坡位间的定量渐变信息。结果表明,本文所介绍的坡位分类系统以及坡位空间分布信息定量化方法是合理的和有效的。
- 秦承志朱阿兴李宝林裴韬
- 关键词：坡位相似度
- 坡位渐变信息的模糊推理被引量：24
- 2007年
- 坡位的空间变化通常是渐变的,定量的坡位空间渐变信息对于精细尺度上的坡面土壤侵蚀、预测性土壤制图等应用具有重要意义。现有基于栅格DEM的坡位模糊识别方法,或是仅在属性域内模糊聚类,忽略了空间信息;或是需要繁琐的规则进行模糊分类,实用性受限。本文建立了一种基于相似度的模糊推理方法,根据各类坡位在空间上的典型位置,计算其他位置与典型位置间的相似度,从而对坡位空间渐变信息进行系统、定量的描述。应用表明本方法能够合理地描述山脊、坡肩、背坡、坡脚、沟谷等重要坡位类型的渐变信息,所获得的坡位渐变信息也能够合理地解释土壤样点的A层土壤含砂量随坡位渐变的变化趋势。
- 秦承志朱阿兴施迅李宝林裴韬周成虎
- 关键词：坡位相似度模糊推理
- 运用模糊隶属度进行土壤属性制图的研究--以黑龙江鹤山农场研究区为例被引量：34
- 2009年
- 通过传统土壤类型图所得的土壤属性图已不能满足精准农业和生态环境模型所需土壤属性的精度,而目前应用较多的统计方法和地统计方法均存在一定的局限性。鉴于此,本文探索了一种采用模糊聚类获取模糊隶属度进行土壤属性制图的方法。首先,采用模糊c均值聚类(Fuzzyc-means clustering,FCM)方法对环境因子进行聚类,通过野外采样(称为建模点)建立土壤-环境关系知识;然后,计算区域内各像元点对土壤类型的模糊隶属度;最后,对模糊隶属度采用加权平均的方法获取土壤属性值。将该方法应用于黑龙江鹤山农场老莱河流域的研究小区,以土体厚度和表层有机质为例进行土壤属性制图。为了评价该方法的有效性,将其与采用环境因子所建立的多元线性回归模型进行比较,通过野外验证点集评价两种模型所得的土壤属性,评价指标为观测值和预测值的相关系数、平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和准确度(AC)。结果表明,尽管通过建模点建立的多元线性回归方程R2较大,但该方程并不适用于研究区内的其他样本点,这表明多元线性回归方法在该区具有一定的局限性。与之相比,模糊隶属度加权平均的方法则可以通过较少的建模点得到更好的预测效果。
- 杨琳朱阿兴秦承志李宝林裴韬刘宝元
- 关键词：模糊C均值聚类加权平均多元线性回归
